Semana Global do Meio Ambiente

Por dentro da Classificação -

novas peneiras que entrarão em

operação a partir do segundo

semestre na nova usina de

benefiamento de minério de

ferro da Vale: nenhuma adição

de água no processo.

Cadê a água que estava aqui?

Na história da industrialização, uma grande e importante parte do que se chamou “beneficiamento” se refere a transformação física da matéria prima em estado bruto no meio ambiente com a ajuda de máquinas. Com o desenvolvi-mento das primeiras máquinas à vapor o homem conseguiu transformar essa matéria prima em pedaços menores e mais fáceis de manusear e que, assim, davam origem a novos produtos.

Uma segunda parte indispensável no processo de industrialização foi a necessidade de “separar” o material transformado. Existem muitos processos de separação mas, o mais simples

A Vale aceitou o desafio de produzir minério de ferro sem adição de água no processo industrial e, assim, tornou a mineração mais simples e segura para todos.

e largamente utilizado até hoje, é o peneiramento.

Triturar e peneirar são partes indis-pensáveis da história do desenvolvimen-to das sociedades de uma economia extrativista (onde os produtos são recolhidos prontos do meio ambiente)para uma economia industrial. São dois processos tão simples e importantes que, atualmente, estão presentes tanto na Vale quanto no dia-a-dia da cozinha de todo brasileiro.

Conheça em detalhes o peneiramento sem água realizado pela Vale nas novas usinas de minério de ferro.

O melhor exemplo do compromisso da nossa empresa com uma operação sustentável é o início do processamento de minério de ferro sem o uso de água. O projeto Adicional 40, expansão da capacidade produtiva de Carajás que entra em operação ainda em 2013, será a primeira grande usina da Vale operan-do totalmente sem água. Uma técnica amiga do meio ambiente.

O processo de beneficiamentoPara entender a eliminação da água

no processo, é importante primeiro conhecer os princípios básicos do beneficiamento mineral aplicado ao nosso projeto. O minério extraído da mina precisa passar por uma série de

O investimento permanente da

Vale em desenvolvimento para

nossas operações industriais

proporcionou inovações que

fazem toda a diferença.

equipamentos para reduzir o tamanho dos blocos de minério de ferro. Essa etapa é realizada em dois estágios de britagens: primária e secundária.

Para fazer a separação das partículas de acordo com o tamanho, o minério de ferro passa por uma das etapas mais importantes da nossa produção: a classificação por peneiramento.

A classificação é realizada em penei-ras vibratórias que separa o minério de acordo com o tamanho das partículas. Apenas o material retido nas telas das peneiras segue para uma nova etapa de britagem, denominada britagem terciária, enquanto o material que passa pelas telas é nosso produto final, o sinter feed1.

1Sinter feed é matéria prima

para outro processo: a

sinterização. Este processo

visa formar um produto

aglomerado, de dimensões

uniformes e adequado para

alimentação dos alto-fornos

onde, finalmente, o minério de

ferro é transformado em aço.

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A dificuldade da alta umidadeNo peneiramento a úmido, a água é usada para aumentar a eficiência das peneiras na separação das partículas por tamanho (chamada de classifica-ção). Neste modelo tradicional, é como se existisse um chuveiro aberto sobre a peneira. A água “lava” o minério de ferro enquanto é peneirado, facilitando a passagem das partículas finas pela tela da peneira. Estas partículas de “finos de minério de ferro” não precisam de novo ciclo de britagem.

Mas com a alta umidade da nossa re-gião, especialmente no período chuvo-so que dura cerca de 5 meses, o minério tende a agregar as partícula finas entre si ou se prender às partículas maiores. Ou seja, partículas finas que deveriam passar pela peneira, por terem um tama-nho reduzido, deixam de passar. O com-portamento de agregação de partículas finas por meio da umidade é facilmente

observado dentro de nossas casas, na aglutinação do açúcar formando peque-nas pedras. Para esse comportamento causado pela alta umidade chamamos de “coesividade” do minério.

O problema para ser resolvidoA alta coesividade do minério, ou seja, a grande facilidade com que as partículas se “grudam” umas as outras por causa da umidade, além de diminuir nossa produtividade pelo baixo rendimen-to do peneiramento, pode provocar problemas de entupimento nos outros equipamentos da usina.

Os britadores, por exemplo, são pro-jetados para um determinado tamanho de grão (o tamanho que ainda precisa ser britado). Se estes equipamentos receberem uma grande quantidade de partículas muito finas, essas partículas se transformam em uma massa unifor-me que pode entopir o britador.

Conhecendo as variáveis no processo de peneiramentoEntão, como já sabemos, antes da ini-ciativa da Vale a água era usada como desagregadora de particular de miné-rio de ferro para facilitar a separação durante o peneiramento. Mas como foi possível superar esse desafio? Para en-tender o processo, é importante antes entender as variáveis.

Em um aparentemente simples equipamento de peneiramento, muitas variáveis influenciam na produtivi-dade e comportamento do produto peneirado. Entre as principais temos a inclinação da peneira, a freqüência da grelha (ou número de vibrações em um determinado período de tempo), a am-plitude das vibrações (o deslocamento durante o movimento) e a abertura da tela da peneira.2

2Entender as variáveis do peneiramento

é muito simples. Se você for peneirar

farinha em casa, terá a oportunidade de

observar todos estes comportamentos.

Se vibrar a peneira com grande

amplitude (deslocamento) a farinha cairá

para fora da peneira. Se tiver grande

frequência (repetição do movimento em

certo período de tempo), certamente vai

aumentar a eficiência. A abertura da tela

também é uma da principais variáveis.

amplitude

frequência

Abertura da tela

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1 Britagem primária 2 Britagem secundária, 3 Pátio de regularização 4 Classificação 5 Britagem terciária, 6 Pátio de estocagem, 7 Silo de embarque.

3 4 5 6 721

Britagens Pátio de regularização

Peneiramento (sem água)

Embarque

Eliminar o uso da água para realizar o peneiramento é apenas a parte mais visível do processo, mas não é o único benefício para nossa empresa e para o meio ambiente. Na verdade, um benefí-cio leva a outro.

Um ponto importante de melhoria é que no peneiramento sem água todo o minério extraído da mina é aproveitado, enquanto que no peneiramento com água uma parte do minério extraído se perde na forma de lama. Então, se há aproveitamento total do minério, diminui a necessidade de extração na mina e, quanto menos atividade de lavra é realizada, menos caminhões são utilizados e menos CO2 é emitido. Barragem de rejeitos também não serão mais necessárias.

Outro benefício do processo da nova usina refere-se a economia de recursos.

Ao tornar o processo mais

simples, a Vale foi muito

além da economia de água.

Planta de beneficiamento

sem uso de água.

No processo a úmido, usa-se a água para ajudar no peneiramento do mi-nério mas, depois, precisa-se recuperar esta água. Todo este ciclo, de inserir e retirar água durante o beneficiamento, não será mais necessário. Isto resultará em uma enorme economia de recursos: menos energia, menos etapas de produção, menos equipamentos e uma operação muito mais simples e segura para todos.

A combinação peneira e água

é muito utilizada não apenas

em milhares de indústrias de

transformação como, também,

em nossas casas. Mas, nas novas

usinas da Vale, o uso da água

não será mais necessário.

Este é o esquema da planta industrial da nova usina de Carajás, a primeira a operar totalmente sem água. O peneiramento sem água é realizado na Classificação (4) e simplifica todo o processo. Note que, após o peneiramento, o minério de ferro já segue para o circuíto de embarque (6 e 7).

O nosso produto, sinterfeed,

deve ter partículas com um

tamanho máximo de 16mm.

Atingir essa meta mantendo a

produtividade foi o desafio para

permitir a operação do projeto

sem utilização de água.